塔里木盆地凝析油单体烃碳同位素特征与成因分析

对采自塔里木盆地不同地区和层位的１４个凝析油样进行了ＧＣ/Ｃ/ＭＳ在线（Ｏｎｌｉｎｅ）碳同位素分析，获得了液态烃系列单分子碳同位素组成资料。在此基础上，探讨了不同时代凝析油的单体烃碳同位素特征，并进行了油－油的对比与成因分类。结果表明，塔里木盆地存在煤成油、油型油与混合成因油三种类型。其中油型油又可按母岩的时代划分为奥陶系（寒武系）、石炭系、三叠系三种类型。煤成油的源岩为佛罗系煤系源岩。佐证了该盆地存在四套现实的烃源岩（即奥陶－寒武系、石炭系、三叠系和侏罗系）。     

干酪根催化加氢热解技术在白云凹陷油源分析中的应用

针对白云凹陷钻遇文昌组及恩平组泥岩受油基或烃水基泥浆污染严重,无法准确界定源岩生烃潜力与母质类型,导致研究区烃源潜力尚待落实;油藏原油及气藏凝析油成熟度跨度大且遭受次生改造严重,应用生物标志物浓度法在判别该区原油、凝析油成因及主力油源岩可靠性差的问题,本次研究采用干酪根催化加氢热解技术,从催化加氢热解产物及原油和凝析油正构烷烃单体碳同位素组成特征进行分析,获取泥浆污染烃源岩样品原始地球化学信息,判识原油及凝析油成因及来源。研究表明,白云凹陷发育半深湖相、浅湖相及海相或海侵泥岩,文昌组半深湖相源岩为非藻类勃发湖盆型泥岩,正构烷烃单体碳同位素值分布在-33‰～-30‰之间,文昌组、恩平组浅湖相源岩沉积环境及生源构成整体相似,正构烷烃单体碳同位素值主体分布在-30‰～-28‰之间,但文昌组与恩平组泥岩在高碳数部分正构烷烃单体同位素组成上具有一定差异性,海相/海侵泥岩分布于恩平组,以具有重的碳同位素组成为特征,正构烷烃单体碳同位素值分布于-28‰～-25‰之间;白云凹陷不同区带油藏原油及气藏凝析油正构烷烃单体碳同位素组成特征具有高度的一致性,指示为浅湖相成因来源,文昌组浅湖相源岩可能为其主力油...     

辽河西部凹陷古潜山原油及其源岩的分子碳同位素地球化学

以辽河西部凹陷潜山带原油及其源岩为例,系统研究了正构烷烃、异戊二烯烷烃、异构与反异构及藿烷系列化合物的碳同位素组成与分布特征,探讨了其相互关系及生源-环境因素的影响。各系列化合物的分子碳同位素组成的变化具有较好的相关性,反映了沉积体系中生源-环境因素的系统变化。应用各系列分子碳同位素组成相关分析有效地区分了不同潜山带原油的油源差异。原油正构烷烃较异戊二烯烷烃碳同位素偏正0.5‰～5.0‰、姥鲛烷较植烷偏正0.4‰～1.4‰,指示了甲烷生成菌对植烷的重要贡献;C21 长链异戊二烯烷烃较植烷系列碳同位素偏正0.5‰～2.0‰,表明其生源存在差异。异构及反异构烷烃与其他系列化合物碳同位素的对比显示了蓝细菌对这类化合物的重要贡献。C31 藿烷较C30藿烷富集13C达10‰～12‰,指示其生源不同,13C强烈损耗型C30藿烷(-61.2‰～-51.8‰)主要衍生于嗜甲烷菌,它们生存于Es4期强烈分层水体中的缺氧/有氧界面。Es3油源油中正构烷烃碳同位素特别偏正,且异构、反异构烷烃及藿烷碳同位素都明显偏正,综合反映了蓝细菌的重要贡献,而干酪根碳同位素明显偏正及4-甲基甾烷相对富集指示了沟鞭藻对沉积有机质的重要贡献。     

生排烃过程中正构烷烃单体碳同位素组成的变化特征及其研究意义

通过对生排烃模拟实验产物 (残留油和排出油 )中正构烷烃单体碳同位素组成的测定,揭示出生排烃过程中正构烷烃碳同位素组成的变化特征。研究表明,生烃初期,液态正构烷烃主要来自干酪根的初次裂解,它们的碳同位素组成不论是在排出油中还是在残留油中,随温度的变化都不明显,呈现较相似的分布特征;在生烃高峰期,早期形成的沥青质和非烃等组分的二次裂解以及高碳数正构烷烃可能存在的裂解,使得正构烷烃单体碳同位素组成明显富集13 C,尤其在高碳数部分呈现出较大的差异。另外,实验结果显示排烃作用对液态正烷烃单体碳同位素组成的影响不太显著。     

塔里木盆地原油的成因研究

对塔里木盆地原油和生油岩饱和烃进行ＧＣ－Ｃ－ＭＳ和ＧＣ－ＭＳ分析，利用单个正构烷烃碳同位素组成和三环萜烷分布特征进行油源对比，研究了塔里木盆地原油的油源问题；根据寒武—奥陶系富含菌藻有机质生油岩饱和烃色谱分析结果，对塔里木盆地海相原油含蜡较高的成因进行了探讨     

蓟县剖面中—新元古代沉积物的稳定碳同位素生物地球化学研究

本文报道了蓟县剖面约1Ga的中一新元古代沉积物中干酪根，可溶单体烃类等沉积有机质与共生碳酸盐的稳定碳同位素特征，并结合剖面古环境和古生物资料对这些同位素数据进行了初步讨论。干酪根和共生碳酸盐碳同位素数据表明，约1.55Ga以前地表环境中CO2浓度曾迅速下降，而之后趋于稳定。沉积碳酸盐和共生干酪根之间的碳同位素差值（△c）记录了燕山盆地元古宙演化中海侵和海退的交替以及随之具有不同适应性生物群落的更迭。剖面1.4Ga以前的干酪根和正构烷烃，类异戊二烯烷烃的稳定碳同位素特征符合正构烷烃和类异戊二烯烷烃主要起源于喜盐古细菌类脂的假设，而之后，三者之间的碳同位素特征表明正构烷烃主要起源于原始落藻类有机质，而类异戊二烯烃则保持着喜盐古细菌类脂的输入。正构烷烃生物起源的转变表明，1.4Ga以后，古燕山盆地水体中原始类脂物质的异养降解程度明显降低。这一降低可能与在此阶段形成的稳定浅水陆表海环境有关。蓟县剖面干酪根与可溶单体烃类的稳定碳同位素关系显示了具有局限海特征的元古宙燕山海盆独特的生物地球化学过程。     

哈得逊与轮南地区原油碳同位素特征及影响因素

轮南地区与哈得逊地区20个原油的全油碳同位素和正构烷烃单体烃碳同位素的分析结果表明:轮南地区原油的全油碳同位素均大于-32‰,而哈得逊地区原油的全油碳同位素一般小于-32‰;原油正构烷烃单体烃碳同位素也表现出轮南地区重于哈得逊地区的特征。两地区原油碳同位素的这种特征是由于两地区油气成藏过程的差异造成的,轮南地区原油碳同位素比哈得逊地区的原油碳同位素重的主要原因是由于来源于寒武系降解原油的混入,而非油源不同造成的。     

准噶尔盆地液态烃分子碳同位素组成特征及其应用

文章报导了准噶尔盆地不同地区、不同产层原油和烃源岩样品中正构烷烃和类异成二烯烃碳同位素组成特征。在ｎＣ₁₁－ｎＣ₃₄之间，保罗系湖沼相成因的原油，正构烷烃δ13Ｃ值大部分分布在－２７．０‰──３２．４‰之间，比海相地层的原油重，具有富集13Ｃ的特征。ⅡＡ型烃源岩产出原油的单烃δ13Ｃ值比ⅡＢ型的轻，相对富集12Ｃ。碳源组成相同的原油在正构烷烃和类异成二烯烃碳同位素组成上，有相似的分布范围和较为一致的总体变化趋势，因此单烃碳同位素组成可用于油－油对比和油－源对比中。     

塔中4油田石炭系储层不同赋存态烃类分子和碳同位素对比研究

塔中421井和塔中402井石炭系油层2个原油样和8个油砂样连续抽提组分甾烷、萜烷分布特征和正构烷烃单体碳同位素组成具有明显的差异,具有不同的来源。塔中421井上石炭统3个油砂样自由态组分、束缚态组分和油气包裹体具有伽马蜡烷和C28甾烷相对含量高、正构烷烃单体碳同位素组成重的特征,划分为Ⅰ类原油,对比认为主要来源于寒武系-下奥陶统烃源岩。塔中421井和塔中402井上石炭统的2个油样具有伽马蜡烷和C28甾烷相对含量低、并且正构烷烃单体碳同位素组成轻的特征,划分为Ⅱ类原油,其来源尚不明确。塔中402井石炭系上、中和下统的5个油砂样各类组分具有介于Ⅰ、Ⅱ类原油之间的特征,为Ⅰ和Ⅱ类原油的混合物。5个油砂样从自由态组分、束缚态组分至油气包裹体Ⅰ类原油含量依次增高,Ⅱ类原油含量依次降低。2口井8个油砂样从自由态组分、束缚态组分至油气包裹体C23三环萜烷／（C23三环萜烷＋C30藿烷）和C21／（C21＋∑C29）甾烷比值都依次降低,反映了油气充注过程中,原油成熟度不断升高。塔中4井区储层油砂不同吸附态烃类分子与碳同位素的研究结果反映塔中4油田具有多种油气来源,经历长期油气充注过程,寒武系-下奥陶统烃源岩在地史上对该区具有成烃贡献。     

渤海湾盆地南堡油田原油特征与油源分析

南堡油田是渤海湾盆地近年发现的油气储量可观的新油田,为揭示该油田原油特征与成因,对43个原油样品、31块泥岩样品进行详细的地球化学研究与油源对比。依据特征生物标志物、单体烃碳同位素分析,将南堡油田原油分为3种类型:Ⅰ类,南堡1、2号构造带古近系+新近系原油;Ⅱ类,南堡3、4、5号构造带古近系+新近系原油;Ⅲ类,南堡凹陷已发现奥陶系潜山原油。Ⅰ类原油以较低的重排甾烷/规则甾烷,较高的甾烷/藿烷、4-甲基甾烷/C29规则甾烷、伽马蜡烷/C30藿烷值及正构烷烃单体烃碳同位素相对偏重等特征区别于Ⅱ类原油;Ⅲ类原油以较高成熟度、正构烷烃单体烃碳同位素总体偏重等特征不同于Ⅰ、Ⅱ类原油。油源对比结果表明,Ⅰ类原油为沙二+三段、东三段—沙一段烃源岩的混合贡献,Ⅱ类原油主要来源于东三段—沙一段烃源岩,Ⅲ类原油主要来源于沙二+三段烃源岩。首次明确提出南堡1、2号构造带古近系+新近系原油主要为沙二+三段烃源岩的成烃贡献,沙二+三段烃源岩为南堡油田主力烃源岩之一,这对南堡油田油气资源评价和勘探方向决策具有参考意义。     

Variations in Stable Carbon Isotopic Composition of n-Alkanes from Ordovician- and Triassic-Derived Oils in Lunnan Oilfield, Tarim Basin, NW China: Global Paleoenvironmental Constraints

1IntroductionInthelastdecade,theGC C IRMStechniquehasbeenwidelyappliedinthestudyoffossilfu els (Bjoryetal.,1 990 ,1 991 ,1 992 ,1 994a ,1 994b ;Schoelletal.,1 994) ,biomarkers (Schoelletal.,1 992 )andpaleoenvironment(Pancostetal.,1 999) ,aswellasofpaleoceanography (Kenni cuttetal.,1 990 ) ,biogeochemistry (e .g .Hayesetal.,1 990 )andenvironmentalsciences (O’Malleyetal.,1 994) .Stablecarbonisotopicanalysesweremadeofacoupleofcompound specifictypesincludingn alkanes,isoprenoids,lighthydr…     

Variations in Stable Carbon Isotopic Composition of n-Alkanes from Ordovician and Triassic-Derived Oils in Lunnan Oilfield, Tarim Basin, NW China： Global Paleoenvironmental Constraints

Molecular stable carbon isotope technique was employed to study well-sourced crude oils collected from a single drilling well and from the entire Lunnan oilfield, Tarim Basin, NW China. The stable carbon isotopic composition of n-alkanes from crude oils showed that Ordovi-clan-derived oils are enriched in ^13C and Triassic-derived oils are depleted in ^13C. This is consistent with the distribution and evolution trend of stable carbon isotope ratios in crude oils/organic matter from all over the world in geological history (Stahl, 1977; Andrusevich et al. ,1998). An extensive survey of literature indicates that, except for thermal maturity, organic matter input and depositional environment, paleoenvironmental background is another key factor that affects the stable carbon isotopic composition of Ordovician- and Triassic-derived crude oils. The results showed that gas chromatographic-isotope ratio mass spectrometry ( GC-C-IRMS), combining with biogeoehemical evolution of organic matter in geological history, may be a powerful tool in refining oil/oil, oil/source correlations in multi-age, multi-source petroliferous basins like Tarim.     

柴达木盆地北缘原油中单体正构烷烃的碳、氢同位素组成研究

以柴达木盆地北缘不同构造带代表性原油作为研究对象,采用GC-TC-IRMS技术对原油中正构烷烃单体碳、氢同位素进行测定。利用样品正构烷烃单体碳、氢同位素组成特征及分布模式,进行原油成因类型划分和对比分析。研究结果表明,正构烷烃可溶有机质的δ13C分布在-36‰～-25‰,δD分布在-180‰～-110‰。对比发现,不同构造带原油中正构烷烃单体碳、氢同位素组成特征上存在着比较明显的差别。以-30‰（δ13C）和 -140‰（δD）作为分界,结合同位素曲线的分布型式,可以划分为不同的分布模式判识生烃母质和沉积环境。     

单甲基支链烷烃的单体碳同位素研究

轮南14井三叠系油砂中烷烃类呈双峰型分布,前峰型正构烷烃(nC₁₂～nC₂₂)单体碳同位素较轻(-33.72‰～-32.84‰);后峰型正构烷烃(nC₂₃～nC₃₂)单体碳同位素略重(-32.02‰～-30.90‰),反映两种不同生源的生烃贡献。同时,在后峰型正构烷烃之间检测到了丰富的单甲基支链烷烃系列化合物,该类化合物与后峰型正构烷烃具有相同的单体碳同位素组成(-30.52‰～-31.64‰),指示二者具有共同的母质成因。文献及实测单体碳同位素组成表明单甲基支链烷烃属细菌等微生物来源,因此,对传统的双峰型分布中后峰正构烷烃属高等植物来源的认识提出置疑。     

北黄海盆地LV井侏罗系烃源岩特征及油源对比

对北黄海盆地LV井中、上侏罗统烃源岩及上侏罗统原油（油砂抽提物）进行常规有机地球化学分析和碳同位素测试,分析研究烃源岩和原油的地球化学特征并探讨原油的来源问题。测试结果显示,侏罗系烃源岩达成熟-高熟阶段,有机质类型以Ⅲ型为主。中侏罗统烃源岩有机碳含量较高,但生烃潜能、氯仿沥青“A”及总烃含量低值,属于差的烃源岩。干酪根碳同位素总体偏重（-24.4‰～-23.5‰）,与原油碳同位素特征（-29‰左右）差异显著,排除与原油的母岩关系。上侏罗统烃源岩有机碳含量较中侏罗统低,但生烃潜能、氯仿沥青“A”及总烃含量高值。上侏罗统烃源岩抽提氯仿沥青“A”碳同位素（-26‰～-21.5‰）特征、单体烃碳同位素分布模式及甾萜烷生物标志物特征都与原油相似,综合分析认为原油应该来源于上侏罗统中干酪根类型较好、母质为混源的成熟烃源岩。     

Origin and depositional environments of source rocks and crude oils from Niger Delta Basin: Carbon isotopic evidence

Thirty-nine crude oils and twenty-one rock samples from Niger Delta Basin, Nigeria have been characterized based on their isotope compositions by elemental analysis-isotope ratio mass spectrometry and gas chromatography-isotope ratio mass spectrometry. The bulk carbon isotopic values of the whole rock extracts, saturate and aromatic fractions range from –28.7‰ to –26.8‰, –29.2‰ to –27.2 ‰ and –28.5 ‰ to –26.7 ‰, respectively while the bulk carbon isotopic values of the whole oils, saturate and aromatic fractions range from –25.4 ‰ to –27.8 ‰, –25.9 ‰ to –28.4 ‰ and –23.5 ‰ to –26.9 ‰, respectively. The average carbon isotopic compositions of individual alkanes (nC₁₂-nC₃₃) in the rock samples range from –34.9‰ to –28.2‰ whereas the average isotopic values of individual n-alkanes in the oils range from –31.1‰ to –23.8‰. The δ¹³C isotope ratios of pristane and phytane in the rock samples range from –29.2 ‰ to –28.2 ‰ and –30.2 ‰ to –27.4 ‰ respectively while the pristane and phytane isotopic values range from –32.1‰ to –21.9‰ and –30.5‰ to –26.9‰, respectively. The isotopic values recorded for the samples indicated that the crude oils were formed from the mixed input of terrigenous and marine organic matter and deposited under oxic to sub-oxic condition in lacustrine-fluvial/deltaic environments. The stable carbon isotopic compositions were found to be effective in assessing the origin and depositional environments of crude oils in the Niger Delta Basin.     

原油中萘系物柱色谱快速分离技术及其初步应用

发展了一种易于操作、经济成本低的原油中萘系物的快速分离技术.色谱质谱检测结果表明,该技术能使原油中萘系物组分得到完整的分离,解决了总芳烃组分色谱质谱分析中由于共溢出现象严重导致的多取代甲基萘参数难以准确获取问题,并为萘系物单分子碳同位素的正确测试奠定了基础.该方法用量少,分离精度高,不仅适用于原油样品,同样适用于其他沉积物有机质样品.作为一个应用实例,对塔里木盆地轮南地区下古生界含油气系统典型原油烷基萘的分布特征进行了初步研究.     

油层不同开采时期原油组分变化特征

运用有机地球化学分离、分析技术对取自塔里木盆地的东河、塔中和轮南油田不同时期开采出的原油样品进行剖析,研究其宏观组成和微观分子在时空上的变化规律。分析结果表明,原油饱 /芳比值随开采时间的推移呈下降的趋势;饱和烃与非烃 +沥青质的含量变化有很好的相关性。随着开采时间的增长,原油中正构烷烃的主峰碳数后移,原油的轻 /重组分比降低。原油碱性氮、有机酸等非烃类化合物随开采时间的推移也呈降低的趋势。这些变化与原油在驱替过程中的自然色层吸附作用机理和原油中各种组分的相互作用关系有关。该项研究对于深入探索驱油机理、预测原油润湿性和提高采收率具有重要的实际意义。